Je m’intéresse à notre avenir énergétique…

Maîtriser les aspects théoriques et numériques des écoulements autour d’une aube de turbine afin de convertir de l’énergie mécanique en énergie électrique avec le meilleur rendement possible fait partie des défis des ingénieures et ingénieurs en mécanique. Ces spécialistes conçoivent et optimisent également les performances énergétiques de machines et de mécanismes: dans le domaine des transports, par exemple, les ingénieures et ingénieurs en mécanique conçoivent les moteurs et travaillent sur l’aérodynamique du véhicule (minimisation des frottements) et le choix des matériaux (poids, résistance).

L’énergie et la transition énergétique sont des éléments-clés de la formation en génie électrique et électronique: être capable d’assurer l’approvisionnement d’énergie électrique avec des ressources surtout renouvelables, de développer des moyens efficaces pour la stocker, et surtout de maîtriser ce réseau, une super-machine qui s’étend sur plusieurs continents et dont la stabilité et les performances ne doivent pas fléchir – un vrai défi pour les ingénieures et ingénieurs du futur!

L’enjeu énergétique de nos sociétés est largement lié au développement des matériaux: légèreté et résistance des composites pour le transport, résistance à haute température de superalliages pour les moteurs d’avion, résistance aux radiations des couvertures pour les réacteurs de fusion, efficacité des céramiques pour les piles à combustible, ou encore intégration optimale des matériaux dans les structures des bâtiments tout en respectant les exigences d’un développement durable. Les ingénieures et ingénieurs en matériaux jouent un rôle déterminant dans la mise en œuvre de la transition énergétique.

La physique questionne la nature de façon fondamentale. Les recherches en physique des plasmas visent par exemple à utiliser la fusion thermonucléaire pour reproduire le “soleil sur terre”. La fusion a le potentiel de résoudre le problème de l’énergie dans le monde et l’EPFL participe donc intensivement au projet ITER de l’Union Européenne. L’EPFL propose par ailleurs un Master en Génie nucléaire conjoint avec l’ETHZ.

Les cellules photovoltaïques de nouvelle génération sont un exemple où la microtechnique joue un rôle important dans le domaine de l’énergie: conception de nouveaux procédés de fabrication à large échelle, de techniques de déposition souvent avec une précision nanométrique, ou encore optimisation de l’efficacité énergétique par un meilleur piégeage de la lumière. Les préoccupations énergétiques font par ailleurs partie du développement de tout nouveau produit, dont la consommation doit être sans cesse réduite.

Les cellules solaires à colorant (cellules Grätzel) ou encore les cellules de pérovskite sont des exemples où les chimistes travaillent à de nouveaux principes moléculaires pour capter l’énergie solaire. Un autre enjeu de la transition énergétique est le stockage de l’énergie: l’hydrogène, à condition qu’il puisse être produit efficacement à partir de sources renouvelables et stocké de manière sûre et concentrée, serait un candidat idéal. Autant d’opportunités pour les chimistes.